楼道延时自动控制灯电路设计

目录摘要 (1)1.设计方案 (2)2.设计原理 (3)2.1第一级电路：光控电路 (3)2.2第二级电路：声控电路 (4)2.3第三级电路：555可重复触发的单稳态电路 (5)2.4第四级电路：LED照明灯电路 (6)2.5 直流稳压电源 (6)3.元器件选型 (8)3.1红外线发射管 (8)3.2红外线接收管 (9)3.3继电器 (11)3.3.1 继电器概述 (11)3.3.2 继电器JRC-21F (12)3.4驻极体话筒 (13)3.4.1驻极体话筒概述 (13)3.4.2驻极体话筒与电路的接法 (14)3.4.3 驻极体话筒极性判别 (15)3.4.4驻极体话筒灵敏度检测: (15)3.4.5 驻极体话筒工作原理 (16)3.4.6 驻极体话筒选配注意 (16)3.4.6驻极体话筒的种类规格 (17)3.5电压比较器 (17)3.5.1工作原理 (17)3.5.2功能作用 (18)3.5.3 LM393 (18)3.6 NE555定时器 (19)3.7 变压器 (20)3.8 直流稳压芯片 (21)心得体会 (22)参考文献 (24)附录 (25)附录1：元器件清单 (25)表附录1-1 控制电路元器件清单 (25)表附录2-2直流稳压电源中元器件清单 (26)附录2：声光双控延时照明灯电路全图 (27)摘要随着电子技术的发展，用模拟电路和数字电路设计实现灯的自动开关，既能节能省电，有能延长灯的实际使用时间是非常重要的。

灯泡在白天不会点亮，而在夜晚，一旦有声音振动，灯泡就会自动点亮。

这种设计可以广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便，得到了广泛的应用。

声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。

该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成。

本设计以红外发射管作为模拟可见光，红外接收管作为光源传感器，以驻极体话筒作为感应声音的传感器，同时用NE555定时器搭建可重复触发单稳态电路，实现可重复触发LED供电电路工作。

电子综合开发实践报告设计课题：楼道触摸延时开关专业班级：电信10级（2）班学生学号：**********学生姓名：***设计时间：2013.1.16信息科学与技术学院2013年1月电子综合设计楼道触摸延时开关一、设计任务与要求1、设计一个楼道触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮，并持续一段时间后自动熄灭。

2、开关的延时时间约1分钟左右。

二、方案设计与论证楼道触摸延时开关的主要难点在于如何实现延时以及人用手触摸开关时候的安全性，延时可通过RC电路和继电器实现，延时时间可通过对RC电路的时间常数进行换算。

对此我想出了两种方案来设计。

原理框图如下所示：图2.1 楼道触摸延时开关原理框图方案一题目的要求是触摸延时，我首先想到的是用555定时器进行延时输出，通过把555定时器设定在手动单稳态触发，即把THR和TRI脚连接到RC串联回路之间再接开关实现，则当开关按下时，触发器由稳态进入暂态，输出为高电平，当开关断开时，由于RC回路的存在，C向R放电，经过时间T=1.1*RC后，才再由暂态变成稳态，若在555的输出端接一个常开继电器，则在有高电平输出时继电器闭合，则可导通楼道电灯开关，当延时一段时间后再打开，即电灯熄灭。

在实际设计时发现LM555定时器的VCC电压不能设置正常，即220V市电通过变压整流滤波稳压之后接在555上电路会出错，而单独使用5V电压源则电路运行正常，由于找不出原因而放弃这种连接方法。

方案二通过大量书籍的查阅，我了解到可以用三个三极管完成对延时电路的实现，即一个放大人手微弱漏电流的三极管T1，直接耦合一个若有第一级三极管放大后的电楼道触摸延时开关流就能工作在饱和状态的三极管T2（饱和状态可以通过设置静态工作点来实现），来使集电极处于低电平，再在下一级三极管T3之间加入RC回路，当T1和T2导通则T3工作，C通过T2的集电极充电，当T1和T2没有人手触摸断开时，T3由于C 的放电而继续工作，我们在T3的集电极接一个继电器，则基本实现了电路的功能。

电子技术设计报告楼道触摸延时开关学生姓名所在学院班级专业指导老师说明楼道触摸延时开关是一种简单、安全、新型的电子节能开关。

可广范应用于多层住宅和办公楼室外的走廊、门厅、楼梯间、电梯间、过道等公共场所，也可以在家庭安装。

本次设计利用模拟电路与数字电路，以直流稳压电源电路、 NE555 单稳态电路、和继电器控制电路为核心设计触摸延时开关。

需要开灯时，手指触摸开关感应区，电灯自动点亮，延时约一分钟，电灯自动熄灭。

设计表明这种开关制作简单，安全节能。

关键词：单稳态电路,继电器,NE555 定时器,触摸延时开关目录第一章绪论 ..................................................................................................................第二章单元电路设计.................................................................................................2.1 楼道触摸延时开关工作原理 ..............................................................................2 .2电源电路设计 ......................................................................................................2 2.2.1 稳压电路设计 ...............................................................................................2.2.2 桥式整流电路 .............................................................................................2.2.3 滤波电路 .....................................................................................................2.3 触摸延时电路 ....................................................................................................2.3.1 延时电路设计 ...........................................................................................2.4 控制电路 ..............................................................................................................2.4.1 继电器介绍 ..............................................................................................2.4.2 控制电路设计 .........................................................................................2.5 电路仿真 ............................................................................................................第 3 章实物制作与调试 (1)3.1 原件安装 ............................................................................................................3.2 硬件调试 ............................................................................................................第 4 章总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录一：触摸延时开关元件清单列表 (19)附录二：楼道触摸延时开关电路图第1章绪论市场经济的发展，人们对开关的要求越来越高，开关的种类也因此越来越齐全。

多点控制走廊触摸延时开关电路设计作者：刘竹来源：《武汉科技报·科教论坛》2013年第10期【摘要】门厅、楼梯和楼道中使用的触摸式、感应式、红外线式和声光控式延时自熄开关，使公共照明基本实现了“人来灯亮、人离灯熄”的自动控制，明显改善了楼房的公共照明效果，还能大幅度节省公共照明用电，照明灯的实际使用寿命也明显延长。

与公共照明开关相比，室内用电子式开关的技术难度较大。

基于555定时器的延时开关设计可以很方便的解决多点控制走廊触摸延时开关电路的设计。

【关键词】触摸式电路；555定时器轻触延时开关和声光控制延时开关比较适合楼梯走廊和室内等处的灯光照明控制开关，轻触延时开关只需轻触以下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在楼梯和走廊处用的比较多；声光延时开关现在也比较普遍，而且使灯光的控制更加方便，不用动手就可以控制灯光的照明，它通过采集一定分贝的声音或一定亮度的光照信号，再转变成电信号来达到控制的目的。

一、延时开关的发展趋势延时开关的发展方向主要是向智能延时开关方向发展。

现在的延时开关大多数是不能控制开关延时时间的长短，没有自动识别功能。

智能化的延时开关应向以下几个方面发展：1.触摸屏控制方式，双亮度指示灯；2.电子启动；3.自动识别功能；4.单火设计；5.多款外观风格和面板颜色；6.适用所有主流灯具的控制，无需添加外围线路；7.延时功能设计；8.设有多档位延时功能。

二、所用元器件1. VTH应采用触发电流较小的1A、400～600V小型塑封双向晶闸管2.VT选用9013型等硅NPN小功率晶体管，要求≥150。

3.VD选用IN4001～IN4007型等硅整流二极管，VD2选用IN4148型硅开关二极管。

4.VS最好选用12V、1W稳压二极管，如UZP-12B、IN4742型等。

5.R1～R4均可用普通1/8W碳膜电阻器；R5为触摸时安全隔离电阻。

电子综合开发实践报告设计课题：楼道触摸延时开关专业班级：电信10级（2）班学生学号：**********学生姓名：***设计时间：2013.1.16信息科学与技术学院2013年1月电子综合设计楼道触摸延时开关一、设计任务与要求1、设计一个楼道触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮，并持续一段时间后自动熄灭。

2、开关的延时时间约1分钟左右。

二、方案设计与论证楼道触摸延时开关的主要难点在于如何实现延时以及人用手触摸开关时候的安全性，延时可通过RC电路和继电器实现，延时时间可通过对RC电路的时间常数进行换算。

对此我想出了两种方案来设计。

原理框图如下所示：图2.1 楼道触摸延时开关原理框图方案一题目的要求是触摸延时，我首先想到的是用555定时器进行延时输出，通过把555定时器设定在手动单稳态触发，即把THR和TRI脚连接到RC串联回路之间再接开关实现，则当开关按下时，触发器由稳态进入暂态，输出为高电平，当开关断开时，由于RC回路的存在，C向R放电，经过时间T=1.1*RC后，才再由暂态变成稳态，若在555的输出端接一个常开继电器，则在有高电平输出时继电器闭合，则可导通楼道电灯开关，当延时一段时间后再打开，即电灯熄灭。

在实际设计时发现LM555定时器的VCC电压不能设置正常，即220V市电通过变压整流滤波稳压之后接在555上电路会出错，而单独使用5V电压源则电路运行正常，由于找不出原因而放弃这种连接方法。

方案二通过大量书籍的查阅，我了解到可以用三个三极管完成对延时电路的实现，即一个放大人手微弱漏电流的三极管T1，直接耦合一个若有第一级三极管放大后的电楼道触摸延时开关流就能工作在饱和状态的三极管T2（饱和状态可以通过设置静态工作点来实现），来使集电极处于低电平，再在下一级三极管T3之间加入RC回路，当T1和T2导通则T3工作，C通过T2的集电极充电，当T1和T2没有人手触摸断开时，T3由于C 的放电而继续工作，我们在T3的集电极接一个继电器，则基本实现了电路的功能。

楼道声光双控灯原理研究与设计楼道声光双控灯是一种可根据声音和光线变化进行自动控制的照明系统。

它主要用于楼梯间、走廊等公共场所，通过感应人们的声音和光线状况，实现对灯光亮度的自动调节，提供更加舒适的照明环境。

下面将对楼道声光双控灯的原理进行研究与设计。

首先，我们需要了解楼道声光双控灯的基本工作原理。

楼道声光双控灯通常由声音传感器、光线传感器、控制电路和照明设备组成。

当有人走过楼道时，声音传感器能够感应到人们的声音，而光线传感器则能感应到环境的光线状况。

通过控制电路对声音和光线进行分析和处理，最终决定是否需要调节灯光亮度。

接下来，我们需要对声音和光线传感器进行研究。

声音传感器是一种能够将声音转换为电信号的装置。

常用的声音传感器有电容式、电阻式和电感式等。

在此设计中，我们可以选择电容式声音传感器，其结构简单，灵敏度较高。

而光线传感器则是一种能够感知光线状况并将其转换为电信号的装置，常用的有光敏电阻和光敏二极管等。

在楼道声光双控灯中，我们可以选择光敏电阻作为光线传感器，它可以根据光线的强弱变化电阻值，并将其转换为电信号。

然后，我们要对控制电路进行设计。

控制电路可分为声音控制和光线控制两部分。

对于声音控制部分，我们可以设置一个阈值，当声音超过该阈值时，控制电路将发出开关信号，使灯光亮起。

当声音持续一段时间，没有再超过阈值时，控制电路将发出关闭信号，使灯光熄灭。

对于光线控制部分，我们可以设置一个合适的亮度范围，当光线低于该范围时，控制电路将发出开关信号，使灯光亮起。

当光线超过该范围时，控制电路将发出关闭信号，使灯光熄灭。

通过声音和光线控制的组合，可以实现对灯光亮度的智能调节。

最后，我们需要对照明设备进行设计。

在楼道声光双控灯中，可以选择LED灯作为照明设备。

LED灯具有低能耗、长寿命和高亮度等优点，适合用于楼道照明。

通过控制电路的信号，可以控制LED灯的亮度，从而实现对楼道照明的自动调节。

综上所述，楼道声光双控灯是一种能够根据声音和光线变化进行自动调节的照明系统。

第一章设计任务及要求设计说明：1、声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。

此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。

它是公共场所照明开关的理想选择。

2、设计合理的控制电路控制灯泡：设计一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要发出声音就能将电路触发，电路仅使用一只555定时器、一个光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。

它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。

当灯被打开后，延时电路延时约20s后将灯自动关闭。

该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。

即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。

要求：设计一个楼道声光控灯控制电路是灯泡持续亮20秒后熄灭。

第二章设计方案对于楼道声控开关控制电路的制作有四个方面：一：电源模块，二：信号模块，三：延时电路,四：控制电路。

电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，驱动芯片555和控制电路。

信号模块分为声音信号收集模块（用开关模拟）和光信号收集模块。

光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变，与声音信号一起控制芯片的输入。

延时模块是在光信号和声音信号的共同作用下工作，起到延时的作用。

被控制模块在延时模块的作用下工作，达到设计的目的。

第三章设计原理与电路首先利用由变压器、整流桥及稳压芯片构成直流电源，为后续电路提供电源。

其次，有光敏传感器及模拟开关模拟光信号和声音信号的产生。

然后产生的光信号和声音信号直接控制延时电路中555芯片的置位端与信号输入端，由555芯片构成单稳态触发器以作为延时电路。

再由延时电路产生的高低电平信号控制电磁继电器的开关，由电磁继电器的通断控制灯泡的电源。

图3-1（电路原理框图）3-1 控制电路组成及原理组成：电源部分由变压器，整流桥和稳压芯片7812组成，得到12V的直流电。

建筑大学电气与计算机学院数字电子技术课程设计报告设计题目：声光控延时楼道灯控制电路专业班级：自动化151学生：鑫国学号：201512912指导教师：立辉王亚娟设计时间：2016.12.12-2017.01.06目录第1章绪论 (1)1.1 (1)1.2 (1)第2章电路工作原理 (2)2.1 (2)2.2 (2)2.3 (3)2.4 (4)第3章电路设计 (5)3.1 (5)3.2 (5)3.3 (6)第4章制作与安装 (7)4.1 (7)4.2 (8)4.3 (9)4.4 (9)4.5 (10)第5章调试分析与性能测试 (11)5.1 (11)5.2 (11)5.3 (12)总结 (13)参考文献 (14)元件清单 (15)第1章绪论1.1课程设计目的声光控延时楼道灯控制电路是一种声光控电子照明装置，利用声波为控制源的新型智能开关，同时具有自动延时熄灭的功能。

它避免了繁琐的人工开灯，同时具有自动延时熄灭功能，更加节能，且无机械触点、无火花、寿命长，广泛应用于各种建筑的楼梯过道、走廊等公共场所，声光控延时楼道控制电路也是一种声光控电子照明装置，它由音频放大电路、电平比较电路、延时开启电路、触发控制电路、恒压源电路和晶闸管主回路等组成。

1.2设计任务音频放大电路是一种对音频信号进行放大的功率放大电路，与电压放大电路实质上都是能量转换电路，但二者所要完成的任务不同，功率放大电路主要是为负载提供一定不失真、功率大、效率高的输出功率。

在设计电路时考虑到晶体管发射结正向偏置时才导通，所以选用两个性能对称的异型管，组成互补对称电路。

电平比较电路，该电路的工作是类似的二进制小数转换小数。

为此，电路放大信号和一个参考电压进行比较。

该电路可分为若干阶段。

若干阶段，可以根据需要增加或减少。

每个阶段包含两个运算放大器(TL084)。

(OP - AMP的左侧)是用于比较目的。

其他(在右边的运算放大器)被用来作为一个固定的增益(完全2)非反相放大器。